Lauren Orefice

Lauren Orefice
Nationalitet amerikansk
Alma mater

Boston College Georgetown University Harvard Medical School
Känd för Roll av perifer neuronhyperaktivitet i ASD-symtom
Utmärkelser 2019 Eppendorf & Science Prize for Neurobiology, 2018 Regeneron Prize for Creative Innovation, 2016 Notable Papers of 2016 Simons Foundation Spotlight
Vetenskaplig karriär
Fält Neurovetenskap
institutioner Harvard Medical School

Lauren Orefice är en amerikansk neuroforskare och biträdande professor vid avdelningen för molekylärbiologi vid Massachusetts General Hospital och på avdelningen för genetik vid Harvard Medical School . Orefice har gjort innovativa upptäckter om rollen av perifera nerver och sensorisk överkänslighet i utvecklingen av autismliknande beteenden. Hennes forskning fokuserar nu på att utforska den grundläggande biologin av somatosensoriska neurala kretsar för både beröring och gastrointestinala funktioner för att belysa hur perifer känsla påverkar hjärnans utveckling och mottaglighet för sjukdomar som autismspektrumstörningar .

tidigt liv och utbildning

Orefice fortsatte sin grundexamen vid Boston College . Hon studerade biologi och arbetade i Stephen C. Heinrichs labb. Hon studerade den neurobiologiska grunden för anfallskänslighet hos möss och publicerade en första författare i Epilepsy and Behavior. Hon använde musmodeller av idiopatisk epilepsi (IE) för att undersöka hur ökade föräldrars investeringar påverkade anfallskänsligheten hos avkommor med IE. Hon fann slående att när ungar med en genetisk mottaglighet för anfall föds upp biparentalt, minskar detta tiden till det första anfallet jämfört med valpar som bara föds upp av en moder. Den ökade exponeringen för föräldraskap, med 350 % jämfört med uniparental uppfostran, var en form av stressfaktor som påverkade anfallskänsligheten.

Efter att ha avslutat sin kandidatexamen fortsatte Orefice sitt examensarbete i neurovetenskap vid Georgetown University 2008. Hon arbetade under Baoji Xus mentorskap och studerade rollen av BDNF i dendritisk ryggradsmorfogenes i hippocampus. Hennes första papper i labbet belyste de olika rollerna för två typer av BDNF-mRNA i ryggradens tillväxt och mognad. Hon hittade en form av BDNF-mRNA med en kort 3' otranslaterad region (UTR) som fanns i soma och främjade ryggradsbildning. Hon hittade också en andra form i dendriterna som är lokalt översatt och har en lång 3' UTR och verkar spela en roll för att främja tillväxt av ryggradshuvud och beskärning. Orefice undersökte sedan ytterligare hur dendritisk BDNF utövar sina effekter på synapsmognad och beskärning. Hon fann att neuronal aktivitet främjade översättningen av lokalt BDNF-mRNA i dendriterna, medan translation av BDNF i soma är oberoende av aktionspotentialer. Vidare främjar neuronal aktivitet också utsöndringen av proBDNF från dendriten som sedan påverkar beskärning via bindning till p75NTR-receptorn. Detta arbete framhävde fascinerande de distinkta vägarna och translationell reglering av somatisk kontra dendritisk BDNF. Orefice avslutade sin forskarutbildning 2013.

Karriär och forskning

David Gintys labb vid Harvard Medical School . I Ginty Lab studerade Orefice det perifera somatosensoriska systemet, en väsentlig förändring från hennes tidigare arbete med det centrala nervsystemet. Orefice rapporterade i en intervju med Harvard Medical School att denna stora fältförändring hjälpte henne att se att breda forskningskoncept och kompetens lätt kan överföras mellan fält och är avgörande för långsiktig utveckling som forskare. Under hennes postdoktorala arbete upptäckte Orefice att dysfunktion på nivån av perifera somatosensoriska neuroner stod för beröringsöverreaktivitet i ASD-modeller såväl som utvecklingen av både sociala defekter och ångestliknande beteende. Hon riktade senare hyperaktivitet av perifera neuroner med hjälp av en agonist för hämmande neuroner och kunde förbättra ASD-liknande beteenden i gnagarmodeller av ASD.

Under 2019 befordrades Orefice till biträdande professor vid avdelningen för molekylärbiologi vid Massachusetts General Hospital samt biträdande professor vid avdelningen för genetik vid Harvard University. Hon är huvudforskare för Orefice Lab och hennes forskning fokuserar på att förstå den grundläggande biologin hos de somatosensoriska kretsar som förmedlar beröring och förnimmelser i mag-tarmsystemet. Hon är särskilt intresserad av att utforska utvecklingen och funktionen av perifera sensoriska neuroner som innerverar inre organ eftersom dessa kan förmedla hjärn-tarm-kopplingen för att påverka beteende och hjärnrelaterade sjukdomar. De utforskar vidare hur somatosensorisk bearbetning är avvikande vid ASD och hur GI-dysfunktion vid ASD kan förmedlas på periferinnivå. Slutligen hoppas labbet kunna utföra translationellt arbete med hjälp av patienthärledda iPSCs för att flytta sina resultat till cellulära modeller och förhoppningsvis närmare att påverka patienter på kliniken.

Perifer somatosensorisk neurondysfunktion och autismspektrumstörning

Under sitt postdoktorala arbete gjorde Orefice kritiska upptäckter kring det perifera sensoriska nervsystemets roll i utvecklingen av autismliknande beteenden. Det är känt att taktil känslighet ofta är avvikande hos både människor med autismspektrumstörning (ASD) såväl som musmodeller av ASD. Orefice försökte förstå vilka somatosensoriska neurala kretsar som var dysfunktionella i ASD-musmodeller samt hur perifer somatosensorisk dysfunktion bidrar till störda beteendefenotyper. Hon raderade ASD-relaterade gener (MeCP2 och Gabrb3) i perifera neuroner och fann att frånvaron av dessa gener, endast i perifera taktila neuroner, under utvecklingen leder till defekter i social interaktion och ångestliknande beteende senare i livet. Men när dessa gener raderades i framhjärnan eller under vuxen ålder fanns det ingen somatosensorisk överreaktivitet. När MeCP2 uttrycktes selektivt i endast de perifera sensoriska neuronerna var detta tillräckligt för att återställa defekter i beröringskänslighet, socialt beteende och ångest. Sammantaget pekar hennes resultat på periferin som platsen där dessa ASD-mutationer utövar sitt inflytande på sensorisk överreaktivitet och dess bidrag till ASD-fenotyper.

Orefice följde dessa fynd för att undersöka möjligheten att rikta in de perifera somatosensoriska neuronerna terapeutiskt i ASD-modeller. Eftersom hon fann att perifer sensorisk neuronhyperaktivitet under utveckling var kopplad till ASD-liknande beteenden i vuxen ålder samt funktionsnedsättningar i specifika hjärnkretsar, behandlade Orefice ASD-modeller med perifert begränsade GABAa-receptoragonister för att öka hämningen på nivån av mekanosensoriska neuroner. Perifer verkan av detta läkemedel ledde till minskad överkänslighet och förbättrade viss funktionsstörning i hjärnkretsen, ångestliknande beteenden och sociala funktionsnedsättningar men inte minnes- och motoriska defekter associerade med ASD. Hennes arbete pekar på potentialen i att modulera perifera neuroner, istället för att behöva rikta in sig på hjärnan, som en potentiell terapi för ASD.

Pris och ära

  • 2020 Pew Biomedical Scholar
  • 2020 Searle Scholar
  • 2019 Eppendorf & Science Prize for neurobiology
  • Smith Family Award 2019
  • 2019 Klingenstein-Simons Fellowship Award in Neuroscience
  • 2018 Regeneron-priset för kreativ innovation
  • 2016 Notable Papers of 2016 Simons Foundation Spotlight

Välj publikationer